Petrography and geochemistry of Quaternary rocks from the Southern Volcanic Zone of the Andes between 41°30’ and 46°00’S, Chile

Abstract

RESUMEN. Petrografia y geoquimica de rocas cuaternarias de la Zona Volcanica Sur de los Andes entre los 41°30’ y 46°00’S, Chile. Los centros volcanicos del frente cuaternario de la Zona Volcanica Sur (ZVS) de los Andes, ubicados entre las latitudes 41°30’S y 46°00’S, son predominantemente basalticos y andesitico-basalticos, de contenidos bajos a medios de K. Andesitas y dacitas son menos abundantes que las rocas basalticas y se encuentran riolitas solo en el volcan Chaiten. Las rocas volcanicas pleistocenas varian en composicion de basalto a dacita, pero las holocenas son fundamentalmente basaltos y andesitas basalticas. En general, los basaltos de los estratovolcanes de la region comprendida entre 41°30’-46°00’S de la ZVS son geoquimicamente semejantes a los basaltos de los estratovolcanes de la region 37°00’-41°30’S, pero sus razones isotopicas de Pb presentan un intervalo mas amplio de variacion, siendo este cercano al presentado por las rocas volcanicas de la region 33-37°S. En detalle, dos tipos de basaltos pueden distinguirse en esta region de la ZVS de los Andes: basaltos empobrecidos (tipo-1) y enriquecidos (tipo-2) en elementos incompatibles. En comparacion con los basaltos del tipo-1, los del tipo-2 presentan un grado mas bajo de zonacion del olivino y sus razones FeO(T)/MgO, La/Yb, y 87Sr/86Sr son mas elevadas. En los basaltos del tipo-2, el olivino raramente coexiste con augita. Los fenocristales de plagioclasa de ambos tipos de basaltos exhiben una fuerte zonacion normal, que varia de An93 (centro) a An58 (bordes). A pesar de estar ubicadas en un area de corteza continental presumiblemente delgada, las riolitas del Chaiten son geoquimicamente semejantes a las riolitas de los 33-37°S (donde la corteza continental es gruesa), pero son mas ricas en Pb radiogenico, en especial en 206Pb. En comparacion con basaltos vecinos del Michinmahuida, estas riolitas tienen razones isotopicas de Sr, Pb y O mas elevadas y de Nd mas bajas, estan notablemente empobrecidas en Ca, Sr, Eu, Ti, Zr, Hf, Y y en tierras raras medianas y pesadas, y presentan razones K/Rb mas bajas. Sobre la base de sus diferencias de composicion, los basaltos del tipo-1 no son magmas parentales del tipo-2. Sus diferencias parecen reflejar diferentes grados de fusion parcial de la astenosfera seguido de diferentes grados de contaminacion a nivel de la corteza inferior o media. En niveles corticales superiores, los magmas basalticos evolucionan a intermedios ya sea por cristalizacion fraccionada, acompanada de contaminacion cortical o por mezcla con magmas rioliticos generados por fusion de material cortical.